20世紀人們合成和分離了2285萬種新化合物，新藥物、新材料的合成技術大幅度提高，典型的單元操作日趨成熟，這主要當歸屬於精細化工的長足發展和貢獻。21 世紀科技界三大技術，即奈米技術、資訊科技和生物技術，實際上都與精細化工緊密相關。可見，精細化工還將繼續在社會發展中發揮其核心作用，並被新興的資訊、生命、新材料、能源、航天等高科技產業賦予新時代的內容和特徵。
1 精細化學品與精細化工
精細化學品至今尚無嚴格定義。一般認為精細化學品是由初級和次級化學品進行深加工而製得的具有特定功能、特定用途的小批量生產的系列產品。多數歐美國家則將其細分為精細化學品和專用化學品。
其中，銷量小的化學型產品為精細化學品，強調的是其規格和純度而不是特殊的功能和專用性；銷售量小的功能型產品為專用化學品，強調的是特殊的功能和專用性，而不是規格和純度。歐美國家多用專用化學品一詞，用途涉及到科研生產的方方面面，而精細化學品則很少使用。生產精細化學品的工業通稱為精細化學工業，即精細化工。
國際通常是根據產品的用途分類，主要由醫藥、農藥、獸藥、染料、顏料、塗料、感光材料、磁性記錄材料、印刷油墨、香精香料、化學試劑、催化劑、氣霧劑、膠黏劑、表面活性劑、洗滌劑、工業清洗劑、飼料新增劑、食品新增劑、水處理劑、製冷劑、電鍍新增劑、混凝土新增劑、選礦劑、瀝青乳化劑、造紙化學品、汽車化學品、皮革化學品、油田化學品、電子化學品、資訊化學品、各類助劑( 如紡織助劑、印染助劑、塑料助劑、橡膠助劑、高分子聚合助劑、農藥用助劑、油品新增劑等) 、工業民用防霧劑、功能性樹脂、生物化工產品及各類中間體等。隨著科學技術的迅猛發展，它逐漸從化學工業中分離出來成為一支新興產業。因新品種不斷出現，且生產技術往往是多門學科的交叉產物，很難確定其準確範疇。
2 化工新概念
21 世紀，人們更加注重產品質量、效能、使用效果和附加值。迫切需要解決分子結構與效能的定量關係；**化學反應的產物和新化合物化學性質；生命現象中的化學機理和奈米尺度的基本規律等重大難題。
2.1 化學產品工程概念
化學產品工程是近些年在英美國家發展起來的新概念，它的研究範圍是如何根據不斷變化的市場需求，借助化學、工程和系統科學的方法來設計製造細化分類的各種新產品；如何快速高效地利用現有資源，使產品最大程度地滿足使用者需求。它主要包括分子產品工程、配方產品工程、間歇生產和柔性製造技術等三方面內容，分別解決物質分子結構和分子間互相作用於性質的關係、產品的特定復合組配、生產過程優化等問題。以往精細化學品和專用化學品的開發需要投入很大的人力和財力成本，而利用化工產品工程理論則可對此有理想的改善。
通過該理論框架下的計算機分子模擬和設計，改變了以往主要依靠實驗摸索的模式，可對各種可能的產品結構進行模擬計算，在大量候選結構中選出幾種可行方案，大大減少了產品的設計開發過程。
2.2 超分子化學概念
超分子化學是「分子之外」的化學，與生命科學、材料科學等密切相關，是一門高度交叉的科學，被公認為是21 世紀化學發展的重要方向。它站在化學、生物學和物理學的交匯點，研究分子之外的、通過非共價鍵互相作用而形成的超分子和有組織的多分子體系的複雜性，是化合物分子的「社會學」。非共價互相作用為組分間的價鍵、互相作用和反應提供了環境，組成了由分子個體組成的「整體社會結構」，對分子的穩定性、易損性、締合、離析、張力及動力學等均產生較大影響。
它的分子資訊理論和分子智慧型化概念必將為化學化工研究人員提供新的思路和方法。
2.3 「原子經濟」反應
原子經濟概念由trost在2023年首先提出,其意圖是考察原料分子中的原子轉化成產物的利用率。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物, 不產生副產物或廢物, 實現三廢的「零排放」。原子經濟性可定量地表示為：
原子利用率 =目標產物的相對分子質量/反應物質的相對原子質量 ×100%
由上式不難看出，原子經濟反應要求新開發的化工工藝不但有高的選擇性，而且反應產物盡可能多的成為目標產物，最大限度地利用原料、節約資源、減少排放、降低汙染。例如傳統的氯乙醇法生產環氧乙烷，因生產過程中產生***、氯化鈣和水3 種副產物，即使每一步的反應產率、選擇性均為100%，這條反應路線的最高原子利用率也只有25%，每生產1 t 環氧乙烷要產生3 t 副產物和廢物。 而乙烯空氣直接氧化法由於沒有副產物，使其原子利用率最高可達100%。
化學化工的總趨勢是化學反應、原料、催化劑、溶劑和產品的綠色化。開發新的原子經濟反應已成為化學化工綠色化程序中的重要環節，它可使未來化工真正滿足人類可持續發展的需要。
3 21 世紀高速發展的精細化工領域
3.1 生物化工
生物化工是化學化工與生命科學交叉的新興科學，是當今化學化工的前沿學科。很多科學家認為未來的自然科學中，生物技術將要成為帶頭學科，甚至預言21世紀將是生物學世紀。生物技術的發展重點在於生物催化工業化，使其成為切實的生產力。
生物催化轉化條件溫和、選擇性高、催化劑製造成本低。生物催化的核心是以酶為催化劑。酶催化反應速度比非酶催化一般要快106~1 012 倍，而催化劑用量僅為傳統催化劑的0.
001%~1%。酶催化一般在20~40℃、常壓、ph 5~8 的條件下進行，如此溫和的條件使得傳統催化易發生的分解、異構、消旋和重排等副反應大為減少。酶除極少數化學反應不能催化外，幾乎能催化各種型別的化學反應，所以生物化工將會給化學工業帶來一次技術革命。
生物化工的應用包括：①生物化工製品。由於生物製備法具有眾多優勢，是化工生產較理想的生產方法，在國外丙烯醯胺、甲醇、醋酸、1,3-丙二醇等許多化工產品，均實現了生物法生產。
②生物燃料。用穀物和生物廢料( 如穀物莖稈、稻草、木屑等) 生物法生產燃料乙醇，可使燃料乙醇生產成本大為降低；利用過剩的菜籽油、豆油或廢食用油為原料，與甲醇或乙醇在酸或鹼催化劑和230~250℃下進行酯交換，生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。③手性技術。
分子手性在自然界生命活動中起到極為重要的作用，同樣一種化學物質因手性不同，可產生截然不同的生理效果。這使得手性合成越來越引起人們的重視，並成為當今合成研究的熱點，尤其對於食品和醫藥、農藥行業用品。酶催化是手性合成的主要發展方向。
④生物農藥。與化學農藥相比，生物農藥以其選擇性高、易於降解、用量少、汙染小、對人畜毒性小、環境相容性好、病蟲害不易產生抗性等諸多優點，更加順應現代社會對農藥的要求，已成為全球農藥產業發展的新趨勢。
3.2 燃料清潔化與替代產品
汽車尾氣是城市空氣汙染物的主要**之一。近年來不斷公布的《世界燃料規範》、歐盟的《汽車尾氣排放標準》、美國的《車用汽油硫含量規定》，其核心意圖無非是在2008 年以前按計畫降低車用汽油中的鉛、硫、烯烴、芳烴等含量，逐步實現燃料清潔化。這實際上也是給燃料油的生產技術提出了具體進展計畫。
目前，燃料的清潔化和替代品開發和研究主要集中在以下幾個方面：①採用電控直噴式汽油發動機和高效能三效催化轉化器結合，大大降低汙染物排放。②發展加氫、萃取、吸附、催化、絡合、生物等脫硫技術，改善油品質量, 以保證汽車尾氣三效轉化器的活性，防止催化劑中毒。
③採用甲醇、乙醇、二甲醚、合成油、生物柴油、烷基化油等替代產品補充能源，逐步向氫燃料電池、太陽能方向邁進。
3.3 有機氟有機矽材料
由於製冷劑cfc-11、cfc-12 逸入大氣後，與臭氧發生反應，成為破壞臭氧層的主要殺手，《關於消耗臭氧層物質的蒙特婁協定書》列為二類控制物質。為此，開展其替代品的製備和應用研究, 已成為當今科技界的熱點之一。氟樹脂以其優異的耐溫性、絕緣性、耐摩擦性、化學穩定性及潤滑性，正在成為現代化工業中許多關鍵技術不可缺少的材料。
氟橡膠的耐熱、耐油、耐溶劑、耐強氧化劑等特性，以及良好的機械效能，使之在軍工、航天航空、汽車、石化等許多領域享有重要地位。氟系塗料以其獨特的效能正在建築、重防腐、汽車塗料等領域取得驚人的發展，並將由此引發塗料市場的巨大變革。無毒低汙染、弱溶劑型氟樹脂塗料和水基型環保氟樹脂塗料是氟塗料的發展方向。
含氟醫藥具有用量少、毒性低、藥效高等特點，使其在新醫藥品種中所佔比例越來越大，備受世界關注。許多成為精細化工領域的高附加值、新開發的、有發展前景的精特產品。有機矽包括各種基團的矽油、矽橡膠、矽樹脂和含矽低分子化合物。
它們有很好的耐高低溫效能、電絕緣性，特別是介電效能不隨溫度變化而劇烈變化；介電常數不隨頻率公升高而增加；耐電弧、耐漏電、耐臭氧、耐輻射、耐候、耐燃，是一種不可多得的材料。近年來發展勢頭強勁。有機矽新材料附加值高，在經濟和高新技術方面具有不可替代的重要作用，各國**競相研發此類材料。
3.4 膜的應用及製備
膜是一種二維材料，厚度在奈米到微公尺範圍，但其效能優異，應用廣泛，備受關注。膜技術是當代新型高效分離技術，與傳統技術相比，具有高效、節能、易於控制、操作方便、便於放大等優勢，用於各種領域，形成了新興的高技術產業。專家甚至把膜分離技術與裝置的發展稱為「第三次工業革命」。
反滲透、超濾、微濾和電滲析等是膜分離的主要方法和手段。膜技術的推廣與應用或代替其他分離技術已成為科技界的時尚話題。此外，一些全新的膜過程，如膜蒸餾、膜萃取、膜反應、親和膜分離等，吸取了膜分離和傳統分離方法的優點，是膜技術發展的主要方向。
奈米技術也為膜技術的發展推波助流。納濾兼有反滲透和超濾的工作原理，能截留易透過超濾膜的那部分溶質，同時又可使反滲透膜所截留的鹽透過，使有機溶質同步得到濃縮和脫鹽，堪稱為當代最先進的工業分離膜。此外，能響應各種環境變化的先進智慧型膜材料也正在研發之中。
這些智慧型膜可隨環境和空間的變化而變化，以膜的形式對環境進行感知、響應。主要包括控制通透膜材( 溫度敏感膜材、ph 敏感膜材、電場敏感膜材、光敏感膜材等) 和感測膜材( 化學感測器和生物感測器等)。
3.5 膠黏劑與塗料
膠黏劑今後的發展以環保型的熱熔膠、水基膠黏劑和無溶劑型膠黏劑為主。尤其是熱熔膠包裝、貯存、使用都極為方便，黏結速度快，適合工業部門的高效自動化操作，加之使用過程中無溶劑揮發，不汙染環境，符合環保要求。液態的反應型熱熔膠黏劑具有較強的使用價值和經濟價值，也將成為資訊高速公路和家電產業的必需材料。
同樣，塗料的發展也是以降低汙染、提高效能為目標。環保型塗料(包括各種水性塗料、粉末塗料、高固體分和輻射固化塗料) 成為研究和開發的主體。水性塗料還需要解決烘乾時間長、漆膜光澤、裝飾性及其他效能方面的問題。
粉末塗料固化劑有刺激性或毒性、烘烤溫度較高、塗層偏厚、裝飾性差等缺點，一旦得到解決，將在未來的環保型塗料中占居重要地位。
3.6 奈米技術與奈米材料
奈米技術是領導新一輪產業革命、改變人們生活方式的新興技術之一，將對未來的科技和社會發展產生重大影響，已成為世界列國競相爭奪的科技戰略至高點。奈米材料的製造方法很多，主要有物理氣相沉積法(pvd)、化學氣相沉積法(cvd)、等離子體法、雷射誘導法、真空成型法、惰性氣體凝聚法、機械合金熔融法、共沉澱法、水熱法、水解法、微孔液法、溶膠- 凝膠法等。由於奈米材料具有比普通材料大得多的比表面積和表面原子占有率，從而產生小尺寸效應、量子效應、表面效應和介面效應，使奈米材料具有奇特的力學、電學、磁學、光學、熱學及化學等多方面效能，使其作為一種新型材料在電子、冶金、宇航、化工、生物和醫學等領域展現出廣闊的應用前景。
日前，人們對奈米技術和材料的認識尚屬初級階段，各國均視奈米技術為一門有待開發的具有基礎性、戰略性、前瞻性的新科技領域[28~30]。
3.7 其他化工新材料
除上述外, 整個精細化工領域範圍廣、品種多，高效能的、符合時代要求的化工材料不斷湧現，如油墨行業為適應高自動化機械要求、防止乾燥過程中溶劑造成公害、節約能源，水性化、高固體化、無溶劑化成為油墨發展的必然趨勢；對於潤滑劑來說，新開發的潤滑劑要求熱氧化安定性好，低揮發度，高黏度指數，在短時間內被微生物分解為二氧化碳和水，是對環境不造成危害的「 綠色產品」。此外，染料、顏料、試劑、資訊用化學品、塑料和各種食品飼料新增劑等，特別是電子化學品，雖然與大化工相比其產值微不足道，但電子資訊產業發展速度最快，目前已躍居世界第一大高新技術產業，成為衡量國家綜合發展水平的重要標誌。可以說任何電子資訊新產品的問世，都少不了電子化學品的特殊貢獻。
精細化工試卷
密 封 線 密 封 班姓名座號 3 非離子型表面活性劑的濁點 cloudpoint 濃度一定的非離子表面活性劑加熱至一定溫度時，溶液產生渾濁，冷卻後又變為嘉應學院化學系 精細化工概論 課程考試題b卷 透明。該溫度稱為非離子型表面活性劑的 濁點 c1oudpoint 2009年6月日 051 052班...
精細化工實習報告
鄭州輕工業學院 生產實習報告 姓名 學號 院系 材料與化學工程 專業 精細化工08 01 實習單位 西安南風化工集團 指導老師 朱學文 李剛森 實習時間 2011年10月17日 2011年11月4日 在理論教學之後，通過生產實習來感受參與化工生產過程及化工單元操作，使自己對本專業所涉及的知識領域及概...
精細化工作業
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